2 de Maio Market
La idea era crear un espacio adaptable para albergar una amplia variedad de eventos a lo largo del año, adaptándose a las variables condiciones climáticas prevalentes en la región, ya sea la inclemencia del invierno o la intensidad del verano.
El elemento central del proyecto es la instalación de una cubierta mediante una capa de vidrio fotovoltaico que se extiende sobre toda la plaza. Está ingeniosamente diseñada para aprovechar la energía solar y generar un suministro de energía sostenible para las necesidades operativas del mercado. Con una superficie total de 4.300 metros cuadrados, la cubierta está estratégicamente dividida en dos plataformas diferenciadas: la plataforma superior y la inferior.
Sobre el proyecto
La estructura principal comprende una serie de cerchas de acero que abarcan una distancia total de 45 metros, con un vano central de 29,6 metros y voladizos de 7,7 metros a cada lado de la cubierta. Estas cerchas están dispuestas en paralelo, manteniendo una separación de 7,4 metros entre ellas. La cercha principal presenta una altura variable, alcanzando aproximadamente 2,5 metros sobre los pilares y 2 metros en el vano central. Además, la estructura incorpora correas tubulares a las que se fija el vidrio estructural fotovoltaico.
De acuerdo con las especificaciones arquitectónicas, toda la estructura fue meticulosamente diseñada utilizando secciones huecas circulares. Las complejidades del proceso de producción requirieron clasificar la estructura de acero bajo la clase de ejecución EXC3 según la norma EN 1090-2.
Desafíos de ingeniería
La estructura de acero planteó numerosos desafíos, con muchas complejidades. La mayoría de ellos provienen de los requisitos del arquitecto del proyecto y del hecho de que toda la estructura fue diseñada íntegramente con perfiles CHS. Para los perfiles CHS, en general, existe muy poca orientación en las normativas, y normalmente se necesitan soluciones numéricas más avanzadas. Este es especialmente el caso con una geometría tan compleja, que da lugar a nodos donde los elementos estructurales de diferentes direcciones convergen simultáneamente.
También cabe mencionar el problema de la necesidad de transportabilidad en una zona con estrictas restricciones a la circulación de camiones pesados, lo que supuso un obstáculo significativo. En consecuencia, las cerchas principales, cada una con un vano de 45 metros, tuvieron que dividirse en segmentos más pequeños capaces de ser preensamblados in situ antes del montaje final, sorteando eficazmente las restricciones logísticas.
Además, la imposición de contraflecha en las cerchas principales se volvió imperativa para regular con precisión las deflexiones dentro de la estructura de acero. Esta medida fue crucial dada la sensibilidad de la cubierta de vidrio a deflexiones considerables, lo que exigía un control meticuloso sobre los elementos estructurales.
Soluciones y resultados
Debido a la geometría compleja de las uniones, el enfoque adoptado en su diseño se basó en un proceso iterativo. Esto habría sido muy laborioso debido al tedioso modelado si no fuera por la opción de enlace BIM entre IDEA StatiCa y Tekla Structures. IDEA StatiCa Connection se utilizó principalmente para analizar el comportamiento de las uniones.
En la primera fase, las uniones se dimensionaron desde una perspectiva analítica e incluso con un importante componente de conocimiento empírico. El resultado de esta fase de diseño se incorporó al modelo BIM, desarrollado en Tekla Structures, y su diseño se hizo compatible con la geometría del nodo y las singularidades de la estructura.
En la segunda fase, la geometría refinada fue importada directamente desde Tekla Structures a IDEA StatiCa, y se llevaron a cabo todas las verificaciones de seguridad y ajustes necesarios para alcanzar el diseño final.
Además del clásico análisis EPS, los perfiles CHS, al igual que otros perfiles de paredes delgadas, debían verificarse en cuanto a la forma de pandeo. Y lamentablemente, debido a las numerosas barras conectadas al pilar principal, apareció un problema de pandeo. Sin embargo, el equipo de ingeniería de Steelplan (José Manuel Silva, Joao Pimenta) fue capaz de encontrar una solución elegante que cumplía con los requisitos arquitectónicos y garantizaba la seguridad de la estructura.
Originalmente, las placas de unión soldadas a la superficie fueron sustituidas por placas que atraviesan toda la sección transversal del pilar principal, formando una "cruz" dentro de la sección hueca. Esto permitió que las dimensiones de los elementos principales permanecieran casi sin modificaciones respecto al diseño original.
Tras algunas interacciones, la geometría final quedó perfectamente definida y se realizaron todas las verificaciones de seguridad conforme a los Eurocódigos.
Sobre Steelplan
Steelplan desarrolla su actividad en el diseño y detalle de estructuras de acero, modelado BIM y preparación de trabajos para empresas de construcción metálica. Steelplan tiene su sede en Braga, al norte de Portugal, una región muy destacada en la construcción metálica en Portugal.
La experiencia de la empresa se basa en la dinámica y el conocimiento de sus ingenieros, con una amplia experiencia en la industria metalúrgica y su participación en proyectos de referencia a nivel nacional e internacional.
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